Конденсаторы для установок поперечной компенсации

Тип КУ	Номинальное напряжение, кВ	Шкала мощностей, кВАр
УКН(М)-6,3-QУ3	6,3	300, 600, 900, 1200, 1500, 1800
УКЛ56-6,3-QУ3	6,3	450, 900, 1350, 1800, 2250, 2700, 3150
УК-6,3-QУ1	6,3	90, 180
УКН(М)-10,5-QУ3	10,5	300, 600, 900, 1200, 1500, 1800
УКЛ56-10,5-QУ3	10,5	450, 900, 1350, 1800, 2250, 2700, 3150
УК-10,5-QУ1	10,5	90, 180

Контрольные вопросы

1. Сущность поперечно-емкостной компенсации.

2. Сущность продольно-емкостной компенсации.

3. Схема и назначение элементов УПК.

4. Порядок расчета продольно-емкостной компенсации.

5. Порядок расчета поперечно-емкостной компенсации.

6. Причины возникновения отклонений напряжения на зажимах электроприемников.

7. Как влияет избыток или недостаток реактивной мощности в энергосистеме на напряжение сети в узлах нагрузки?

Рекомендуемая литература

1. Маркушевич Н.С. Регулирование напряжения и экономия электроэнергии. - М.:Энергоатомиздат, 1984.-104с.

2. Солдаткина л. А. Электрические сети и система. - м.: Энергия, 1978.-216с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Учет электрической энергии

Цель работы: изучение конструктивного исполнения счетчиков, возможность использования их в различных системах электроснабжения, ознакомление со схемами их включения.

Программа работы

1. Ознакомиться и законспектировать основные конструктивные особенности и диапазоны измерения электросчетчиков.

2. Выписать марки и параметры счетчиков, используемых в данной работе.

3. Ознакомиться по описанию с лабораторным стендом.

4. Провести требуемые измерения, произвести необходимые расчеты.

5. Оформить отчет по лабораторной работе.

Краткие теоретические сведения

Счетчики электрической энергии относятся к интегральным приборам, т.е. они измеряют энергию с нарастающим итогом. В зависимости от целей измерения они подразделяются на расчетные (коммерческие) и технические (для учета внутризаводского потребления энергии по цехам и участкам).

Расчетные счетчики прямого включения должны иметь класс точности не менее 2,0, а включенные с измерительными трансформаторами — класс точности не ниже 1,0. Необходимый класс точности трансформаторов тока и напряжения для подключения расчетных счетчиков должен быть 0,5. Все это обуславливается высокими требованиями, предъявляемыми к учету электроэнергии для расчета предприятий с энергосистемой.

Индукционные счетчики. Несколько десятилетий и в настоящее время широкое распространение получили индукционные счетчики электрической энергии. Принцип измерения основан на пропорциональности количества электроэнергии, прошедшей через обмотки счетчика и скорости вращения диска, связанного со счетным механизмом.

Основными недостатками индукционных счетчиков являются:

1. Небольшой диапазон рабочих температур окружающей среды (от +5 до +40^оС), что ограничивает использование счетчиков в наружных электроустановках и в неотапливаемых помещениях;

2. Значительное увеличение погрешности показаний при ухудшении качества электроэнергии (в первую очередь – колебаний напряжения и несинусоидальности);

3. Недостаточная конструктивная защищенность счетчиков от хищений электроэнергии (торможения диска и обратного вращения).

Марка счетчика СО означает — счетчик однофазный. Трехфазные счетчики активной энергии непосредственного включения обозначаются СА3 (для трехпроводной сети) и СА4 (для 4-проводной сети), а для включения через измерительные трансформаторы СА3У и СА4У (универсальные). Буквы в обозначениях после черточки — И (индукционный), М (модернизированный), цифры обозначают конструктивное исполнение. Счетчики марок СА3 и СА3У — двухэлементного исполнения, т.е. обмотки выполнены на двух крайних фазах на один счетный механизм, однако они измеряют полную энергию (всех трех фаз). Счетчики СА4 и СА4У — трехэлементные, т.е. расход энергии регистрируется во всех трех фазах (3 диска на общем валу).

Счетчики реактивной энергии обозначаются СР3У (например, СР3У—И). На каждом счетчике указывается марка, напряжение, номинальный ток, частота, класс точности, постоянная счетчика (например,1 кВт•ч=200 об/диска).

Электронные счетчики. Последние несколько лет все более широкое применение находят электронные счетчики, лишенные основных недостатков индукционных, и имеющие ряд дополнительных функциональных возможностей, которые превращают простой счетчик электроэнергии в информационно-измерительную систему, контролирующую многие параметры режима электрической сети. Принцип работы электронных счетчиков основан на преобразовании количества электроэнергии, прошедшей через обмотки счетчика, в цифровой код, расшифровка которого в виде управляющих импульсов поступает либо на шаговый электродвигатель механического счетного устройства, либо на жидкокристаллический дисплей электронного индикатора.

Маркировка электронных счетчиков электроэнергии стандартизирована в серию ЦЭ68ХХ, где ХХ – тип и модификация счетчика, указанные в технической характеристике. Примеры некоторых типов счетчиков приведены в табл. 2.

Для определения мощности нагрузки с помощью счетчика используются два способа:

1. Фиксируют начальные показания счетчика W₁ , включают секундомер на время t и фиксируют конечные показания W₂ . Тогда средняя мощность за время t определяется:

, кВт. (1)

2. Пользуясь секундомером, фиксируют время t (с), в течение которого диск совершит n оборотов (в индукционном счетчике) или световой индикатор произведет n импульсов (в электронном счетчике). Зная постоянную счетчика С, определяют мощность:

,кВт. (2)

Если счетчик включен через трансформатор тока с коэффициентом трансформации К, то мощность определяется:

, кВт. (3)

Трехфазные двухэлементные счетчики нельзя включать в четырехпроводную сеть.

Имеются счетчики, которые фиксируют энергию с учетом коэффициента трансформации измерительных трансформаторов. Такие счетчики включаются в цепь измерительных трансформаторов, коэффициенты трансформации которых указаны на шкале счетчика, а если это условие не соблюдено, потребляемую мощность можно определить:

, кВт, (4)

Где К_I, K_U — коэффициенты трансформации используемых трансформаторов тока и напряжения;

К_Iн, К_Uн – коэффициенты трансформации указанные на шкале счётчика.

, кВт·ч (5)

При снятии показаний счетчиков по расходу электрической энергии необходимо разности показаний счетчика в начальный момент времени учитываемого периода умножить на коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения. Это не касается счетчиков, которые выполнены с учетом этих коэффициентов.

Индукционные счетчики выполняются для работы при колебаниях температуры +15...+25 °С. В случае установки их в неотапливаемых помещениях необходимо предусмотреть их обогрев в зимнее время с условием поддержания температуры 0...+20 °С. Этого недостатка лишены электронные счетчики, которые могут работать в широком диапазоне температур: от —40°С до +55°С.

Описание лабораторного стенда

На лабораторном стенде представлены:

— трехфазный трехэлементный счетчик реактивной энергии СР4У;

— трехфазный трехэлементный счетчик активной энергии ЦЭ6805;

— трехфазный двухэлементный счетчик активной энергии СА3;

— однофазный счетчик активной энергии СО-М446, включенный на измерение энергии одной фазы;

— однофазный счетчик активной энергии ЦЭ6807Бк, включенный на измерение энергии всех трех фаз.

Все счетчики, кроме последнего, имеют прямое включение. Нагрузкой являются три однофазных ТЭНа, т.е. в нормальном режиме нагрузка симметрична.

Для исследования счетчиков в несимметричных режимах в фазу "С" включено активное сопротивление R (неполная асимметрия), в фазу "А" включена емкость С (полная асимметрия).

Подача питания на стенд осуществляется автоматом SF, расположенным в левой нижней части стенда. Для включения и отключения нагрузки предусмотрены автоматы "А", "В" и "С", расположенные в правой средней части лицевой панели стенда.

Счетчики подключаются через клеммные разъемы посредством проводов, выведенных на лицевую панель. Однофазный счетчик, включенный на измерение энергии трех фаз, подключен к трансформаторам тока.

Переключение симметричного и несимметричного режимов производится автоматами "R" и "С", расположенными в правой средней части стенда.

Схемы подключений различных счетчиков электроэнергии приведены на рисунках 3-1 – 3-7.

Рис. 3.1. Схема включения однофазного счетчика

Рис. 3.2. Схема прямого включения трехфазного счетчика активной энергии в 4-проводную сеть

Рис. 3.3. Схема прямого включения трехфазного счетчика реактивной энергии в 4-проводную сеть

Рис. 3.4. Схема прямого включения индукционного счетчика СА3 в 3-проводную сеть

Рис. 3.5. Схема включения счетчика СА3У в сеть ВН

Рис. 3.6. Схема включения универсальных счетчиков